Es fanden fünf Vorläufe statt. Die acht schnellsten Schwimmerinnen aller Vorläufe qualifizierten sich für das Finale, das am gleichen Tag ausgetragen wurde.
Abkürzungen:
WR = Weltrekord, OR = olympischer Rekord, NR = nationaler Rekord
ER = Europarekord, NAR = Nordamerikarekord, SAR = Südamerikarekord, ASR = Asienrekord, AFR = Afrikarekord, OZR = Ozeanienrekord
PB = persönliche Bestleistung, JWB = Jahresweltbestzeit
Erstmals schlugen alle Finalistinnen in einer Zeit unter 8:30 Minuten an.
Katie Ledecky ist die jüngste Siegerin über diese Distanz und die siebtjüngste Olympiasiegerin im Schwimmen. Zudem schwamm sie die zweitschnellste je erreichte Zeit auf dieser Strecke.
Mireia Belmonte ist die erste spanische Medaillengewinnerin in dieser Disziplin.